| Libellé du cours : | Chimie du solide |
|---|---|
| Département d'enseignement : | CMA / Chimie et Matière |
| Responsable d'enseignement : | Madame MURIELLE RIVENET |
| Langue d'enseignement : | |
| Ects potentiels : | 0.0 |
| Grille des résultats : | Grade de A à F |
| Code et libellé (hp) : | ENSCL_CI_M6_2_1_1 - Chimie du solide |
Equipe pédagogique
Enseignants : Madame MURIELLE RIVENET
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires
Résumé
La première partie du cours de Chimie du Solide décrit les structures type communément rencontrées dans le domaine des matériaux. Sont ainsi abordées les structures des métaux, des alliages et des composés à dominante ionique, les arrangements covalents étendus et les structures moléculaires. Une attention particulière est portée sur les notions de densité de plans, de compacité et de lacunes (géométrie, occupation). La prévision des arrangements structuraux à dominante ionique est ensuite examinée au moyen des outils à disposition du chimiste du solide, des méthodes les plus simples (rapport de rayons ioniques, calcul de compacité) aux plus élaborées (calcul de l’énergie réticulaire prenant en compte l’influence du champ cristallin et de l’effet Jahn-Teller). La théorie des bandes et la structure électronique des solides font l’objet de la dernière partie du cours. La conductivité électronique de différents matériaux (métalliques, ioniques) y est analysée sur la base des structures électroniques, en relation avec la structure cristalline des édifices. Cette partie est illustrée par des exemples d’applications mettant en jeu des solides.
Objectifs pédagogiques
A l’issue du cours les apprenants seront en mesure d’établir la relation entre la formule d’un matériau, son type structural, sa configuration électronique et ses propriétés physiques (conductivité). Ils disposeront des notions fondamentales sur les solides cristallisés qui leur permettront d’aborder l’enseignement sur les matériaux métalliques, céramiques et composites dispensés en 2ème et 3ème année.
Objectifs de développement durable
Modalités de contrôle de connaissance
Contrôle Continu
Commentaires: L’évaluation se fait en deux temps :
(1) une épreuve intermédiaire (1/3 de la note)
(2) un examen final portant sur l’ensemble du cours (2/3 de la note)
L’examen de rattrapage peut s’effectuer sous la forme d'un écrit ou d’un oral.
Ressources en ligne
Chimie des solides, Jean-Francis Marucco, Ed. EDP Sciences Introduction à la chimie du solide, Lesley Smart, Elaine Moore, Ed. Masson Solid State Chemistry and its applications, Anthony R. West, Ed. Wiley Chimie du Solide, Michel Evain, Youtube.
Pédagogie
- Polycopiés à compléter en cours magistral. - Exercices d’application à faire en autonomie et en travaux dirigés. - Mise en ligne des corrigés des exercices d’entrainement.
Séquencement / modalités d'apprentissage
| Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) : | 11 |
|---|---|
| Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) : | 11 |
| Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) : | 0 |
| Nombre d'heures en Séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures en Demi-séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TEA (Travail En Autonomie) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TNE (Travail Non Encadré) : | 0 |
| Nombre d'heures en CB (Contrôle Bloqué) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en PER (Travail PERsonnel) : | 0 |
| Nombre d'heures en Heures Projets : | 0 |
Pré-requis
Modèle quantique et configuration électronique de l’atome – Propriétés des éléments chimiques – Evolution des propriétés des éléments (atomes, ions) dans la classification périodique - Modèle de Lewis de la liaison chimique – Notions de liaison dans le modèle ondulatoire (molécules diatomiques et polyatomiques) – Géométrie des molécules (VSEPR